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“轻”机遇助国产高性能纤维腾飞(三)
作者:www.dilunduanxian.com.cn
来源:www.dilunduanxian.com.cn
日期:2016/6/17 13:34:42
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项目揭示“高”“轻”战略和技术路线图


高性能纤维是国家战略物资,也是新材料产业的重要内容。“高性能纤维与汽车轻量化发展战略研究”项目取得的重要成果为:形成了我国高性能纤维与汽车轻量化发展的发展战略与技术途径、工程技术专项以及产业发展建议。


碳纤维为轻量化立下“汗马功劳”


轻量化技术是制造业的核心技术之一,如运输工具减排降耗,机械运动惯量减少、精度提高、能耗减少,海洋化工装备防腐蚀等都要运用轻量化技术,世界各国对此高度重视。


以美国为例,2015年,美国投资2.5亿美元宣布成立国家轻量化复合材料研究所,有122个单位参加,发展低成本复合材料技术,大规模应用于制造业,提高制造业竞争力。20164月,美国又成立革命性纤维研究所,投资3亿美元,有89个单位参加。


而纤维增强复合材料是目前综合性能最好、在工程上应用广泛的轻量化材料,其中,高性能纤维是关键。目前,全球主要高性能纤维产能为33万吨,其中,碳纤维产能约12.3万吨,芳纶产能约12.02万吨。


我国高性能纤维产能目前约7.3万吨,碳纤维产能1.5万吨,产量4000吨,开工率20%,且企业基本处于亏损状态,这种现状与我国的经济地位不匹配。我国约有碳纤维企业30多家,但企业规模整体偏小,产能较大的企业年产能仅有1000~3000吨。而日本东丽的碳纤维年产能为2.11万吨,美国卓尔泰克的碳纤维年产能为1.95万吨。


除了在规模方面无法与国际“龙头”碳纤维企业抗衡,我国还缺乏大丝束碳纤维技术及其产业链,而大丝束是碳纤维未来的发展方向。同时,我国还面临碳纤维复合材料产业链及价值链不合理、碳纤维制造高效低成本新技术研发投入少等挑战。

整体看,我国终端企业使用碳纤维技术相对滞后,碳纤维企业规模小,抗风险能力弱,受到国外规模企业的降价打压,开工率低,大部分企业亏损,影响品质稳定和运行成本。


另一方面,汽车是我国支柱产业之一,新能源汽车是国家战略新兴产业,预计到2020年我国新能源汽车将达到500万辆,轻量化则是汽车减排降耗的必由之路,是提高新能源汽车续航里程最有效的技术途径之一。而在汽车轻量化领域,碳纤维及其复合材料能够立下“汗马功劳”。汽车轻量化的里程碑事件是,2015年,宝马i3i8电动车成功商业化,采用全碳纤维车身,重量151公斤,而价格约3.4万欧元,与金属车的价格相当。


目前在国际市场上,几乎所有汽车企业都开展了碳纤维及其复合材料汽车或零部件研发,也与碳纤维企业紧密合作,如日产本田汽车与东丽、宝马与西格里、福特汽车与陶氏化学、通用汽车与帝人都有合作。


国产汽车碳纤维应用加速


我国高性能纤维与汽车轻量化发展目前已经取得了一定的成果。


奥新新能源汽车有限公司是首个国内“吃螃蟹者”。2015年,该公司研发成功首量碳纤维新能源汽车,20163月通过所有测试。目前,该公司正在建设年产2万辆碳纤维车身电动车生产线。